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00Cr21Ni56Mo16W4 (Inconel 686)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金也系鎳(nie)鉻(ge)鉬系合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)中(zhong)的(de)一種(zhong)較(jiao)新牌(pai)號，并于(yu)(yu)1993年(nian)問世。此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)系在(zai)Hastelloy C-276基礎上，僅提高鉻(ge)量(liang)到～21%,降(jiang)低(di)鐵(tie)量(liang)到≤2%,使此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)Cr+Mo+W總(zong)量(liang)高達(da)41%,系此(ci)類合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)中(zhong)最高的(de)。在(zai)一些(xie)介質中(zhong)，686合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)耐蝕(shi)性(xing)一般優于(yu)(yu)前述的(de)幾種(zhong)Ni-Cr-Mo系合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)。但由(you)于(yu)(yu)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)中(zhong)Cr+Mo+W總(zong)量(liang)高，因此(ci)即(ji)使此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)含鐵(tie)量(liang)≤1%,合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)熱穩定性(xing)仍會受到一定影響(xiang)。為此(ci)，為了(le)防止此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)固溶態基體上仍會有金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬間相(xiang)等的(de)存在(zai)，此(ci)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)固溶處理溫度需高達(da)～1200℃且需快速(su)冷卻(que)。

一、化學成(cheng)分和組(zu)織特(te)點

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的(de)化學成分見表 。

  此(ci)合(he)金固(gu)溶處理(li)態系(xi)呈面(mian)心立(li)方的(de)單一奧氏體組織，但(dan)經熱成型和焊態則在基(ji)體上會有(you)μ相(xiang)等金屬間相(xiang)和少量碳化物析(xi)出(chu)。圖3-5-38所示照片為(wei)合(he)金元素成與 686合(he)金 相(xiang)近的(de) 622合(he)金經掃描電(dian)鏡觀(guan)察所獲得的(de)μ相(xiang)照片。

二、耐腐蝕性能(neng)

  1. 全面腐蝕

 （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)耐全面(mian)(mian)腐蝕性(xing)見圖3-5-39和圖3-5-40,系此(ci)合金(jin)(jin)(jin)在硫酸、氯化氫中的(de)(de)等(deng)腐蝕圖并與(yu)其他Ni-Cr-Mo(-W)型合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)耐蝕性(xing)比(bi)較；圖3-5-41則系此(ci)合金(jin)(jin)(jin)在幾種(zhong)還(huan)原性(xing)酸中的(de)(de)耐全面(mian)(mian)腐蝕性(xing)并與(yu)C-4、C-276、C-22、622合金(jin)(jin)(jin)、59合金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)比(bi)較。可(ke)以明(ming)顯看出，在所(suo)試驗的(de)(de)諸多介質條件下，686合金(jin)(jin)(jin)具有最佳的(de)(de)耐全面(mian)(mian)腐蝕性(xing)。

  2. 局部腐蝕(shi)

    ①. 晶間腐(fu)蝕 

     圖3-5-42系686合金在沸騰溶液（33%H₂SO₄+1.2%HCl+1%FeCl₃+CuCl₂,ASTM G28)中的時間－溫度敏化曲線。固溶態的00Cr21Ni56Mo16W4合金在此介質中的腐蝕速率為0.25mm/a.而圖3-5-42的結果表明，此合金對晶間腐蝕最敏感的溫度是950℃.當敏化時間＜1h,此合金的腐蝕速率可＜0.51mm/a,敏化＞1h后，合金的腐蝕速率顯著增加，敏化4小時,腐蝕速率可高達2.5mm/a。

     進一步研究表(biao)明，降(jiang)低686合(he)金的(de)(de)(de)C≤0.008%,Fe<0.5%,并加入(ru)穩定化(hua)元素Ti(控制(zhi)Ti/C比），可顯(xian)著降(jiang)低686合(he)金的(de)(de)(de)晶間腐蝕(shi)敏(min)感性。圖3-5-43系采取降(jiang)碳、降(jiang)鐵、加鈦，控制(zhi)Ti/C后的(de)(de)(de)合(he)金（622-00Cr21Ni59Mo14W3Ti)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)試(shi)驗結(jie)果。顯(xian)然(ran)，采取此措施后，抑(yi)制(zhi)了碳化(hua)物等(deng)的(de)(de)(de)有害作用，敏(min)化(hua)態耐(nai)蝕(shi)性獲得顯(xian)著提高。

    ②. 點腐(fu)蝕和縫隙腐(fu)蝕 

     表3-5-57和表3-5-58列出了 686合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)耐(nai)(nai)點蝕(shi)性(xing)和耐(nai)(nai)縫(feng)隙腐蝕(shi)性(xing)能。可以看出，在(zai)所試驗條件(jian)下，686合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)耐(nai)(nai)點蝕(shi)性(xing)（腐蝕(shi)速率和臨界點蝕(shi)溫(wen)度）優(you)(you)于(yu)C-276合(he)金(jin)(jin)（00Cr16Ni60Mo16W4),耐(nai)(nai)縫(feng)隙腐蝕(shi)性(xing)能（臨界縫(feng)隙腐蝕(shi)溫(wen)度）在(zai)Green Death溶液中既優(you)(you)于(yu)C-276,又(you)優(you)(you)于(yu)00Cr22Ni60Mo13W3合(he)金(jin)(jin)。

     圖3-5-44系在 11.9%H₂SO₄+1.3%HCl+1%FeCl₃+1%CuCl₂溶液中，686合金與其他幾種鎳鉻鉬（鎢）合金耐縫隙腐蝕性能的比較，可以看出，686合金的耐縫隙腐蝕性最佳。

     表3-5-59系686合(he)金堆焊層在苛(ke)刻的氧化性氯(lv)化物溶液中的臨界(jie)點蝕(shi)電位并與(yu)C-276和C-22、622三種鎳鉻鉬（鎢）合(he)金對比(bi)的結果，可以看出，686合(he)金的堆焊層耐點蝕(shi)性良好，在同樣采用(yong)MIG焊時(shi)，686合(he)金的堆焊層的耐點蝕(shi)性也優于C-276、C-22和622合(he)金。

三、力學性(xing)能

  （00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合(he)金的(de)(de)室溫力(li)學性(xing)能見表3-5-60。高(gao)溫力(li)學性(xing)能見圖3-5-45。從圖3-5-45可看(kan)出(chu)686合(he)金的(de)(de)高(gao)溫試驗數據和(he)美國機(ji)械工程(cheng)學會鍋(guo)爐和(he)壓力(li)容器委員(yuan)會所給出(chu)的(de)(de)允許設計應力(li)值。

    不同溫度時效100小時對00Cr21Ni56Mo16W4合金室(shi)溫和低溫沖擊(ji)吸收功(gong)的(de)影響(xiang)見表3-5-61。圖3-5-46系退火態(tai)00Cr21Ni56Mo16W4合金的(de)疲勞曲(qu)線。

四(si)、冷熱加工及成型(xing)性能

  冷(leng)加工(gong)對合(he)金室溫力學性(xing)能的(de)(de)影響見圖3-5-47，可以(yi)看出(chu)，隨冷(leng)加工(gong)變形量(liang)的(de)(de)增加，686合(he)金的(de)(de)強度提高，伸(shen)長率(lv)下降。此合(he)金的(de)(de)熱加工(gong)和(he)熱成型性(xing)可參考前述鎳鉻鉬合(he)金的(de)(de)資料。

五(wu)、焊(han)接性能

  686合(he)金的焊接性(xing)能良(liang)好，可按Ni-Cr-Mo(-W)合(he)金的焊接工藝(yi)進(jin)行焊接，填充金屬使用與(yu)686的同(tong)材合(he)金，焊后可獲得優(you)良(liang)的耐腐蝕(shi)性(xing)能。

六、物理性能(neng)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金的(de)物理(li)性能見表3-5-62。

七、應用(yong)

（00Cr21Ni56Mo16W4）、Inconel 686 合金主要(yao)用于海水、醋酸(suan)、氯化氫、氟化氫、濕法(fa)磷(lin)酸(suan)和采(cai)用混酸(suan)的酸(suan)洗(xi)液等介質中。特別是在(zai)含有大量氯離子(zi)又有氧化劑的溶液中大為適用。此合金可(ke)制作(zuo)容器、管線(xian)、泵、閥、板式換(huan)熱器、二氧化碳冷(leng)卻(que)塔(ta)等的設備(bei)和構件。